RAID 0, RAID 1 en RAID 5 uitgelegd

Harde schijven (HDD's) en Solid State Drives (SSD's) zijn misschien wel kleine, compacte technologische wondertjes boordevol geavanceerde snufjes, maar ondanks al hun intelligentie zijn ze ook ongelooflijk dom. Als de stroom op het verkeerde moment uitvalt, de schijf defect raakt of er een stroomstoot optreedt, kunnen uw besturingssysteem, applicaties en zelfs uw kostbare gegevens van de aardbodem verdwijnen. Gelukkig zijn er manieren om uw harde schijven zo te beheren dat deze gegevensvernietigende momenten niet zo catastrofaal zijn. Laten we het eens hebben over RAID.

RAID staat voor twee dingen, afhankelijk van hoe je je voelt: het is ofwel Redundant Array of Independent Disks (redundante reeks onafhankelijke schijven) ofwel Redundant Array of Inexpensive Disks (redundante reeks goedkope schijven). Een subtiel verschil, maar je kunt gebruiken wat je wilt, afhankelijk van hoeveel je voor de betreffende schijven hebt betaald. En schijven, meervoud, is hier de sleutel, want je kunt niets nuttigs doen met RAID als je maar één schijf hebt. Je hebt meerdere schijven nodig.

In wezen stelt RAID u in staat om uw schijven zo in te stellen dat de snelheid of betrouwbaarheid ervan wordt verbeterd, met behulp van drie technieken: striping, mirroring en pariteit. Als u over voldoende schijven beschikt, kunnen deze verschillende technieken worden gecombineerd, zodat u beschikt over een snelle reeks schijven die ook een zekere mate van bescherming bieden tegen fouten en defecten. Het is belangrijk om op dit punt te vermelden dat als uw gegevens belangrijk zijn, RAID op zichzelf niet voldoende bescherming biedt en u ook een back-upplan moet hebben.

Nu dat uit de weg is, laten we het hebben over de verschillende beschikbare RAID-niveaus.

RAID 0 stond even in de schijnwerpers omdat het een geweldige manier was om de prestaties van harde schijven bijna te verdubbelen in een tijd waarin SSD's in opkomst waren, maar nog te duur waren. Het maakt in feite gebruik van twee identieke schijven die parallel werken en verdeelt (stripes) de gegevens over beide schijven voor een aanzienlijke prestatieverbetering. Bij sommige bewerkingen zijn de prestaties in het beste geval bijna verdubbeld, wat voldoende was om RAID 0 te vestigen als de voorkeursoptie voor prestatieverslaafden.

Het probleem met RAID 0 is dat het vanuit het oogpunt van fouttolerantie veel slechter is dan het gebruik van slechts één schijf. In een RAID 0-configuratie zal bij uitval van één schijf de hele array uitvallen, omdat de gegevens over alle schijven zijn verdeeld. Alleen al om deze reden is het geen haalbare optie voor bedrijfskritische systemen, ondanks de belofte van hoge prestaties.

De belangrijkste reden waarom RAID 0-systemen tegenwoordig grotendeels achterhaald zijn, althans voor de meeste consumentenconfiguraties, is dat moderne SSD's meer dan voldoende ruwe doorvoersnelheid bieden, waardoor dergelijke configuraties niet nodig zijn. Als je bedenkt dat de nieuwste PCIe 5.0 SSD's, zoals de MP700 PRO SE, een leessnelheid tot 14.000 MB/s en een schrijfsnelheid tot 12.000 MB/s kunnen halen, zie je dat snelheid geen probleem is.

RAID 1-configuraties zijn veel meer gericht op betrouwbaarheid dan op prestaties en omvatten het spiegelen van de gegevens over een of meer schijven, zodat de array nog steeds bruikbaar is als een schijf defect raakt. Meestal gaat het om slechts twee schijven, omdat het niet bijzonder efficiënt is om meer schijven te gebruiken. Het toevoegen van meer schijven aan een gespiegelde array vergroot niet de totale capaciteit, maar alleen de hoeveelheid redundantie.

Het gebruik van een RAID 1-configuratie biedt echter enkele prestatievoordelen, met name wat betreft de leesprestaties. Verschillende schijven in de gespiegelde set hebben tegelijkertijd toegang tot verschillende gebieden, wat de leessnelheid ten goede komt. De schrijfprestaties worden echter niet verbeterd.

Het is vermeldenswaard dat RAID 0 en RAID 1 kunnen worden gecombineerd, zodat u zowel RAID 10 (striping van mirrors) als RAID 01 (mirroring van striping sets) kunt hebben. RAID 10 heeft doorgaans de voorkeur boven RAID 01 vanwege de superieure fouttolerantie, omdat in een RAID 01-configuratie de hele array uitvalt als een gespiegelde set uitvalt. Dergelijke RAID-configuraties zijn echter zeldzaam in consumenten-pc's en NAS-configuraties, omdat ze niet erg efficiënt zijn als het gaat om het aantal benodigde schijven. Dat brengt ons mooi bij het volgende RAID-type...

Naast RAID 0 en RAID 1 zijn er nog andere RAID-niveaus die goed gedefinieerd zijn, maar in de praktijk nauwelijks worden gebruikt. RAID 5 vormt hierop een uitzondering, omdat het redelijke prestatieverbeteringen en betrouwbaarheid biedt op een schijf-efficiënte manier. RAID 5 maakt gebruik van striping op blokniveau met gedistribueerde pariteit, zodat het een enkele schijfstoring kan overleven en de gegevens kan herstellen wanneer die schijf wordt vervangen. RAID 5 vereist minimaal drie schijven om te kunnen werken.

RAID 5 is vooral handig in NAS-apparaten, waar de voordelen op het gebied van betrouwbaarheid, prestaties en capaciteit goed van pas komen. Als een schijf kapot gaat, kan de defecte eenheid worden vervangen en opnieuw worden opgebouwd zonder dat de hele array offline hoeft te worden gehaald. RAID 5 wordt door veel moderne moederborden en besturingssystemen ondersteund via software-RAID, waardoor het zonder speciale controller toegankelijk is. Voor veeleisendere opstellingen wordt hardware-RAID beheerd door een speciale RAID-kaart en biedt het betere prestaties, geavanceerde functies en verbeterde betrouwbaarheid. Deze flexibiliteit heeft RAID 5 tot een populaire keuze gemaakt voor consumenten en prosumenten die meer nodig hebben dan slechts één schijf.

Dat was het dan. Een kort overzicht van de huidige stand van zaken op het gebied van RAID voor consumenten. Houd er rekening mee dat RAID voor de meeste van ons niet nodig is in onze laptops of desktops voor normaal gebruik. Als u echter wel behoefte heeft aan extra redundantie, dan is RAID 5 de optie die u moet overwegen, omdat deze zowel een prestatieverbetering als enige bescherming biedt tegen het uitvallen van individuele schijven.